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化学镀镍与电镀镍工艺及相互之间的区别

1电镀镍
电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。电镀镍是将零件浸入镍盐的溶
液中作为阴极，金属镍板作为阳极，接通直流电源后，在零件上就会沉积出金属
镍镀层。电镀镍的配方及工艺条件见表1。
电镀镍的工艺流程为：①清洗金属化瓷件；②稀盐酸浸泡；③冲净；④浸入镀液；
⑤调节电流进行电镀；
⑥自镀液中取出；⑦冲净；⑧去离子水设备煮；⑨烘干。

表1电镀镍的配方及工艺条件
成分含量/g/L温度
/0CPH值电流密度
/A/dm2
硫酸镍硫酸镁硼酸氯化钠
100-17021－3014－304－12室温5－60.5

电镀镍的优点是镀层结晶细致，平滑光亮，内应力较小，与陶瓷金属化层结合力
强。电镀镍的缺点是：①受金属化瓷件表面的清洁和镀液纯净程度的影响大，造
成电镀后金属化瓷件的缺陷较多，例如起皮，起泡，麻点，黑点等；②极易受电
镀挂具和在镀缸中位置不同的影响，造成均镀能力差，此外金属化瓷件之间的相
互遮挡也会造成瓷件表面有阴阳面的现象；③对于形状复杂或有细小的深孔或盲
孔的瓷件不能获得较好的电镀表面；④需要用镍丝捆绑金属化瓷件，对于形状复
杂、尺寸较小、数量多的生产情况下，需耗费大量的人力。
2化学镀镍
化学镀镍又称无电镀或自催化镀，它是一种不加外在电流的情况下，利用还原剂
在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍层，当镍层沉积到活化的零件表面后由
于镍具有自催化能力，所以该过程将自动进行下去。一般化学镀镍得到的为合金
镀层，常见的是Ni-P合金和Ni-B合金。相较Ni-P合金而言，Ni—B合金的熔
焊能力更好，共晶温度高，内应力较小，是一种更为理想的化学镀镍方式。但本
文着重讨论的是Ni-P合金镀层。
化学镀镍的配方及工艺条件见表2。

表2化学镀镍的配方及工艺条件
成分含量/g/L温度
/0CPH值

硫酸镍次磷酸钠柠檬酸钠氯化铵
45－5045－6020－305－8859.5

化学镀镍的工艺流程为：①清洗金属化瓷件；②去离子水设备冲洗；③活化液浸
泡；④冲净；⑤还原液浸泡；⑥浸入镀液并不时调节pH值；⑦自镀液中取出；
⑧冲净；⑨去离子水设备煮；⑩烘干。
化学镀镍的优点是不需要电流电源设备，厚度均匀致密，针孑L少，均镀性好，
仿真能力强，能在复杂零件表面沉积，深镀能力强，抗蚀性能好，镀镍的速度快，
镀层厚度可达10～50,um，镀层在烧氢后无起皮、镍泡等缺陷。
化学镀镍的缺点是①镀层为非晶态的层状结构，虽然进行热处理后，镀层结晶化，
其层状结构逐渐消失，但是对陶瓷一金属封接件的抗拉强度有所降低；②镀液的
成本高，寿命短，耗能大；③镀液对杂质敏感，需经常处理，因而使工艺的可操
作性变的相对复杂。
3电镀镍与化学镀镍
3．1镀镍层厚度比较
两种方法镀镍后镀镍层厚度情况比较见表3。

表3化学镀镍与电镀镍的镍层厚度比较
方法
电镀
时间平均
厚度/um平均
偏差c.o.v
/%最大值最小值
化学镀镍
电镀镍25min
40min4.23
4.260.582
0.93813.76
22.025.33
6.363.34
2.83

3．2抗拉强度
拉力试验以标准抗拉件为试样，Ag焊料，抗拉强度见表4。

表4化学镀镍和电镀镍抗拉件的抗拉强度比较
二次金属化学式化学镀镍/MPa电镀镍/MPa
1
2

3
4
平均值87.7
98.4
95.1
87.7
92.2100.8
111.5
93.4
109.8
103.9

拉力试验以88mmX183mm管壳为试样，采用三点法，HlAgCu28焊料，抗
拉强度见表5。

表5化学镀镍和电镀镍管壳的抗拉强度比较
二次金属化方式编号123平均值
化学镀镍/MPa1#
2#265
240169
210255
145229.7
198.3
电镀镍/MPa3#
4#315
340130
172166
144203.7
218

3．3气密性
作者曾在36．6×18．4mm的陶瓷件上焊接30个0．8mm的可伐针，焊接工
艺为一次针封用Ag焊料，检漏合格后进行二次焊接(HlAgCu28焊料)，再度检
漏合格后，将整个瓷封件置于-196～80℃的温度下进行温度冲击，每次循环30
rain，次数10次，最终检漏以确定是否合格。在试验中发现针封处的金属化层
在电镀后经常有局部的Ni层薄甚至没有镍层，而反复补镀后有些部位又呈现镍
色光亮，将该金属化瓷件经过镀后烧氢的工艺处理后镍色光亮部位出现起泡现
象。将电镀镍的工艺改成化学镀镍后，统计整个封接件气密性的成品率数据见表
6。

表6化学镀镍和电镀镍的封接件气密性的成品率
化学镀镍电镀镍
一次针封

二次焊接
温度冲击100％
78％
100％86％
66％
50％

注：成品率的计算方法为